細(xì)胞生物學(xué)課程第5章細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與膜泡轉(zhuǎn)運(yùn)

1、第五章 細(xì)胞內(nèi)膜系統(tǒng)與膜泡轉(zhuǎn)運(yùn),學(xué)習(xí)目的與要求,1.掌握內(nèi)膜系統(tǒng)的概念及結(jié)構(gòu)組成。 2.掌握粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基復(fù)合體、溶酶體、過氧化物酶體的組要化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)特征與生理功能。 3.熟悉內(nèi)膜系統(tǒng)之間在結(jié)構(gòu)、功能及來源發(fā)生上的相互關(guān)系。 4.熟悉囊泡的主要類型及其在胞內(nèi)物質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)中的重要作用。,內(nèi)膜系統(tǒng)概述,內(nèi)膜系統(tǒng)是真核細(xì)胞內(nèi)部特有的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，是細(xì)胞中在結(jié)構(gòu)、功能乃至發(fā)生上密切相關(guān)的膜性結(jié)構(gòu)細(xì)胞器或細(xì)胞結(jié)構(gòu)的總稱。狹義的內(nèi)膜系統(tǒng)包括內(nèi)質(zhì)網(wǎng)、高爾基體、溶酶體和液泡(包括內(nèi)體和分泌泡)等四類膜結(jié)合細(xì)胞器，它們的膜是相互流動(dòng)的, 處于動(dòng)態(tài)平衡, 在功能上相互協(xié)同的。、 廣義上的內(nèi)膜系統(tǒng)概念還

2、包括線粒體、葉綠體、過氧化物酶體、細(xì)胞核等細(xì)胞內(nèi)所有膜結(jié)合的細(xì)胞器。,內(nèi)膜系統(tǒng)的出現(xiàn)是真核細(xì)胞與原核細(xì)胞相互區(qū)別的重要標(biāo)志之一，是細(xì)胞進(jìn)化過程中，細(xì)胞的結(jié)構(gòu)與功能不斷完善與提高的結(jié)果。,第一節(jié) 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)概述,由K. R. Porter、A. Claude 和 E. F. Fullam等人于1945年發(fā)現(xiàn)，他們?cè)谟^察培養(yǎng)的小鼠成纖維細(xì)胞時(shí)，發(fā)現(xiàn)細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部具有網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，建議叫做內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（endoplasmic reticulum，ER），后來發(fā)現(xiàn)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)不僅僅存在于細(xì)胞的“內(nèi)質(zhì)”部，通常還有質(zhì)膜和核膜相連，并且與高爾基體關(guān)系密切。 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜所形成的囊狀、泡狀和管狀結(jié)構(gòu)，膜厚約56 nm并形成

3、一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)。分布于細(xì)胞質(zhì)內(nèi)部，靠近細(xì)胞核，普遍存在于各類真核細(xì)胞中（紅細(xì)胞除外）。,激光掃描共聚焦顯微鏡圖象顯示，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分布在細(xì)胞核周圍。,一、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的化學(xué)組成,ER膜中含大約60%的蛋白和40%的脂類，脂類主要成分為磷脂，沒有或很少含膽固醇。ER約有30多種膜結(jié)合蛋白，另有30多種位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔，這些蛋白的分布具有異質(zhì)性，如：葡糖-6-磷酸酶，普遍存在于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，被認(rèn)為是標(biāo)志酶，核糖體結(jié)合糖蛋白（ribophorin）只分布在RER，P450酶系只分布在SER。,磷脂酰乙醇胺20%-25% 磷脂酰膽堿 55%-58% 磷脂（40%） 磷脂酰肌醇及磷脂酰絲氨酸占5%-10% 鞘磷脂占4%-

4、7% 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的 化學(xué)組成 蛋白質(zhì)（約60%）,（一）代謝酶類,（二）網(wǎng)質(zhì)蛋白（reticulo-plasmin）：,在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中還富含一類蛋白質(zhì)， 如內(nèi)質(zhì)蛋白、鈣網(wǎng)蛋白、免疫球蛋白重鏈結(jié)合蛋白（Bip）、蛋白質(zhì)二硫化物異構(gòu)酶（PDI) 和RP60等。這些蛋白參與蛋白質(zhì)的折疊和鈣離子的儲(chǔ)存，另外，對(duì)于維持內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的結(jié)構(gòu)和功能也具有重要作用。,二、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的形態(tài)結(jié)構(gòu),內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是由一層單位膜（5-6nm）所形成的囊狀、泡狀和管狀結(jié)構(gòu)，并形成一個(gè)連續(xù)的網(wǎng)膜系統(tǒng)，所以一般認(rèn)為細(xì)胞中只有一個(gè)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。,三、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的類型,根據(jù)內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上是否附有核糖體,將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)分為兩類: 粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(rough endoplasmi

5、c reticulum, RER) 多為扁囊狀，廣泛存在于合成蛋白質(zhì)的細(xì)胞中，有些細(xì)胞中只有RER，如胰腺外分泌細(xì)胞 滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(smooth endoplasmic reticulum , SER) 多為小管和小囊狀廣泛存在于合成類固醇的細(xì)胞中，有的細(xì)胞只有SER, 如平滑肌、橫紋肌細(xì)胞,四、特殊類型的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),（一）微粒體 （二）肌質(zhì)網(wǎng) （三）髓樣小體 （四）環(huán)孔片層,（一）微粒體,在細(xì)胞勻漿和差速離心過程中獲得的由破碎的內(nèi)膜系統(tǒng)(主要是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和高爾基體)自我融合形成的近似球形的膜囊泡狀結(jié)構(gòu)。 多數(shù)情況下,由破碎的內(nèi)質(zhì)網(wǎng)自我融合形成的微粒體,包含內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜和核糖體兩種基本成分,這些小囊泡的直徑

6、大約100 nm左右, 是異質(zhì)性的集合體.在體外實(shí)驗(yàn)中,具有蛋白質(zhì)合成、蛋白質(zhì)糖基化和脂類合成等內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的基本功能。,沒有核糖體的光滑型微粒體,有核糖體的粗面型微粒體,根據(jù)二者的密度差異，可經(jīng)差速離心分離兩種組分,（二）肌質(zhì)網(wǎng),心肌和骨骼肌細(xì)胞中的一種特殊的內(nèi)質(zhì)網(wǎng),其功能是參與肌肉收縮活動(dòng)。肌質(zhì)網(wǎng)膜上的Ca2+-ATP酶將細(xì)胞基質(zhì)中的Ca2+泵入肌質(zhì)網(wǎng)中儲(chǔ)存起來, 使肌質(zhì)網(wǎng)Ca2+的濃度比胞質(zhì)溶膠高出幾千倍。受到神經(jīng)沖動(dòng)刺激后, Ca2+釋放出來,參與肌肉收縮的調(diào)節(jié)。,（三）髓樣小體,視網(wǎng)膜的色素上皮細(xì)胞中光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化結(jié)構(gòu)。小管小囊連接成網(wǎng)狀，某些部位出現(xiàn)由膜層緊密排列形成的雙凸透鏡形的髓樣

7、結(jié)構(gòu)，稱為髓樣小體。結(jié)構(gòu)上與光感受器相似，可能依賴于光的刺激而進(jìn)行功能活動(dòng)。,（四）環(huán)孔片層,常見于生殖細(xì)胞或病理變化的細(xì)胞等快速增殖的細(xì)胞中，環(huán)孔片層常常平行排列成堆，極似薄內(nèi)質(zhì)網(wǎng)扁囊，形態(tài)結(jié)構(gòu)又相似于核膜片斷。 有人認(rèn)為是糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的特化結(jié)構(gòu)，因其存在于細(xì)胞質(zhì)中且于粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)相連；也有人認(rèn)為是核膜的特化結(jié)構(gòu)，因其上小孔與核孔復(fù)合體非常相似。近年來，有人在細(xì)胞核中也發(fā)現(xiàn)了環(huán)狀片層，與內(nèi)層核膜及核仁相連。 環(huán)孔片層功能還有待進(jìn)一步探討。,五、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是細(xì)胞內(nèi)蛋白質(zhì)與脂類合成的基地，幾乎全部脂類和多種重要蛋白都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的。,（一）粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,1.蛋白質(zhì)合成延伸 2.新生肽

8、的折疊與組裝 3.蛋白質(zhì)的修飾與加工 4.蛋白質(zhì)運(yùn)輸,1.蛋白質(zhì)合成延伸,所有蛋白的合成均起始于胞質(zhì)中的核糖體，在信號(hào)識(shí)別顆粒的協(xié)助下，一些蛋白的合成轉(zhuǎn)移到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上進(jìn)行，合成的多肽鏈在分子伴侶HSP70的幫助下，以非折疊狀態(tài)穿過內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜進(jìn)入腔內(nèi)，并進(jìn)行折疊。這些蛋白包括以下幾類： a.分泌性蛋白；b.膜整合蛋白；c.細(xì)胞器中的駐留蛋白。,2.新生肽的折疊與組裝,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔中的新生蛋白質(zhì)有兩類： 1.要運(yùn)往其它區(qū)域的蛋白質(zhì)，如溶酶體蛋白或分泌蛋白； 2.駐留蛋白，如網(wǎng)質(zhì)蛋白。駐留的網(wǎng)質(zhì)蛋白的C末端存在一個(gè)“LysAspGluLeu” 序列，稱為KDEL序列，該序列能內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜上相應(yīng)受體結(jié)合而駐留。駐

9、留蛋白可協(xié)助新生肽的正確折疊組裝，因而稱為分子伴侶。 常見分子伴侶有： 蛋白二硫鍵異構(gòu)酶（PDI)：可切斷二硫鍵，幫助新合成的蛋白重新形成二硫鍵并處于正確折疊的狀態(tài)。 重鏈結(jié)合蛋白（Bip）：識(shí)別錯(cuò)誤折疊的蛋白或未裝配好的蛋白亞單位，并促進(jìn)重新折疊與裝配，屬于hsp70家族。 鈣網(wǎng)素 葡萄糖調(diào)節(jié)蛋白94：又稱內(nèi)質(zhì)網(wǎng)素，標(biāo)志性分子伴侶,3.蛋白質(zhì)的修飾與加工,包括糖基化、羥基化、?；?形成脂連接蛋白)、二硫鍵形成等，其中最主要的是糖基化，幾乎所有內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)最終被糖基化。 糖基化多為N-連接的糖基化，糙面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的寡糖鏈同肽鏈上天冬酰胺的自由NH2連接，所以將這種糖基化稱為N-連接的糖

10、基化 。 糖基化發(fā)生在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的腔面，預(yù)先合成的14糖的核心寡聚糖在糖基轉(zhuǎn)移酶作用下，添加到新形成多肽鏈的天冬氨酸上，其氨基酸排序具有特征序列：Asn-X-Ser/Thr(X代表任何一種氨基酸)。,4.蛋白質(zhì)胞內(nèi)運(yùn)輸,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)經(jīng)加工修飾后最終被內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜包裹形成囊泡而運(yùn)輸： 分泌蛋白（內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成） 高爾基體包裝成分泌顆粒胞外或細(xì)胞器,（三）信號(hào)肽假說蛋白質(zhì)運(yùn)輸?shù)姆诌x機(jī)制,粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)有不同的去向，包括膜蛋白、膜結(jié)構(gòu)細(xì)胞器內(nèi)的腔池蛋白和分泌到細(xì)胞外的蛋白, 所以必須有極好的運(yùn)輸機(jī)制進(jìn)行分選定位。,1.信號(hào)肽和信號(hào)肽假說,2.具體過程, ER轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白合成起始胞質(zhì)溶膠中的游

11、離核糖體。 信號(hào)序列與SRP結(jié)合。 SRP上的翻譯暫停結(jié)構(gòu)域同核糖體的A位點(diǎn)作用, 暫時(shí)停止核糖體的蛋白質(zhì)合成。 核糖體附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上。 SRP與內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜中受體(?？康鞍?結(jié)合, 將核糖體附著到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)通道 。 SRP釋放與蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)通道的打開。釋放的SRP又回到胞質(zhì)溶膠中循環(huán)使用。 信號(hào)序列與通道中受體結(jié)合。蛋白質(zhì)合成重新開始,并向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔轉(zhuǎn)運(yùn),在此過程不需要能量驅(qū)動(dòng)。 信號(hào)肽酶切除信號(hào)序列。,3.新生肽穿越內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的轉(zhuǎn)移過程示意圖,4.跨膜蛋白的插入與轉(zhuǎn)移,在粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的蛋白質(zhì)有兩類:分泌蛋白和膜蛋白, 膜蛋白的定位機(jī)制較為復(fù)雜,首先它要靠疏水區(qū)滯留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上,另外膜蛋白分單

12、次跨膜和多次跨膜; 還有膜蛋白在膜上的定向問題,即羧基端和氨基端位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜的內(nèi)側(cè)(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面)還是外側(cè)(胞質(zhì)溶膠一側(cè)),還是位于同一側(cè)。,（1）新生肽鏈協(xié)同翻譯插入,有些蛋白質(zhì)N末端的信號(hào)序列除了作為信號(hào)被SRP識(shí)別外, 還具有起始穿膜轉(zhuǎn)移的作用，稱為起始轉(zhuǎn)移信號(hào)。在蛋白質(zhì)共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)過程中,信號(hào)序列的N-端始終朝向內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的外側(cè),插入蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)通道后與通道內(nèi)的信號(hào)序列結(jié)合位點(diǎn)(受體)結(jié)合,其后的肽序列是以袢環(huán)的形式通過運(yùn)輸通道。肽鏈中還含有疏水氨基酸組成的停止轉(zhuǎn)移信號(hào)，與移位子結(jié)合后形成a-螺旋結(jié)構(gòu)區(qū)，最終形成單次跨膜的蛋白。,（2）內(nèi)含信號(hào)序列與單次跨膜蛋白,內(nèi)含信號(hào)序列又稱內(nèi)含信號(hào)肽, 位

13、于肽段中,故稱為內(nèi)含信號(hào)序列。它可被SRP識(shí)別,同時(shí)它也是起始轉(zhuǎn)移信號(hào)。 內(nèi)含信號(hào)序列是不可切除的,又具疏水性, 是膜蛋白的一部分,如果共翻譯轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)中只有一個(gè)內(nèi)含信號(hào)序列,那么合成的蛋白就是單次跨膜蛋白。內(nèi)含信號(hào)序列始終保持具有較多正電荷氨基酸的一端朝向胞質(zhì)溶膠一側(cè)。它的方向決定了跨膜蛋白的方向。,（3）二次跨膜蛋白與多次跨膜蛋白,二次跨膜蛋白質(zhì)中有兩個(gè)跨膜的疏水區(qū),多次跨膜則有多個(gè)起始跨膜信號(hào)與多個(gè)停止轉(zhuǎn)移信號(hào),它們的形成與內(nèi)含信號(hào)序列和終止轉(zhuǎn)移信號(hào)相關(guān)。 如果是二次跨膜,則含有一個(gè)內(nèi)含信號(hào)序列和一個(gè)停止轉(zhuǎn)移信號(hào)。,（二）滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的功能,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)具有很多重要的功能,如: 脂類的合成

14、與轉(zhuǎn)運(yùn) 糖原分解釋放葡萄糖 類固醇激素的合成 肝細(xì)胞的脫毒作用 肌肉收縮的調(diào)節(jié),1.脂類的合成與轉(zhuǎn)運(yùn),滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能合成除了脂肪酸和兩種線粒體磷脂外膜所需要的各種脂類，包括磷脂和膽固醇。甾體激素的合成也與光滑內(nèi)質(zhì)網(wǎng)有關(guān)。,（1）磷脂轉(zhuǎn)位蛋白,磷脂轉(zhuǎn)位蛋白與翻轉(zhuǎn)酶(flippase) 各種磷脂的合成都是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的胞質(zhì)溶膠面，合成的磷脂在磷脂轉(zhuǎn)位蛋白或稱翻轉(zhuǎn)酶幫助下由胞質(zhì)溶膠面轉(zhuǎn)向膜的另一面，即內(nèi)質(zhì)網(wǎng)腔面。 翻轉(zhuǎn)酶催化的磷脂移動(dòng)也是有選擇性的,如能夠翻轉(zhuǎn)磷脂酰膽堿的翻轉(zhuǎn)酶不能催化其他的磷脂翻轉(zhuǎn), 這樣保證了膜中磷脂分布的不對(duì)稱。,（2）磷脂的轉(zhuǎn)運(yùn),磷脂的轉(zhuǎn)運(yùn)有兩種方式： 一、以出芽方式轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體

15、、溶酶體和細(xì)胞質(zhì)膜上； 二、憑借一種水溶性蛋白, 即磷脂交換（轉(zhuǎn)運(yùn)）蛋白的作用。,(a)通過小泡運(yùn)輸 將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂轉(zhuǎn)運(yùn)到其他內(nèi)膜系統(tǒng)的膜上包括細(xì)胞核膜; (b)通過磷脂轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂轉(zhuǎn)運(yùn)到線粒體、葉綠體和過氧化物酶體的膜中。,2.參與糖原代謝,糖原分解釋放游離的葡萄糖 在肝細(xì)胞中,糖原裂解形成葡萄糖-6-磷酸, 不能通過細(xì)胞質(zhì)膜,光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上的葡萄糖-6-磷酸酶將葡萄糖-6-磷酸水解為葡萄糖和磷酸后,葡萄糖就可穿過細(xì)胞質(zhì)膜進(jìn)入血液 ，維持血糖平衡。,3.肝細(xì)胞的脫毒作用,滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠?qū)ν鈦淼挠卸疚镔|(zhì),如農(nóng)藥、毒素和污染物進(jìn)行解毒。多數(shù)解毒反應(yīng)與氧化作用有關(guān),有些也涉及還原和

16、水解,或者三者結(jié)合,使有毒物質(zhì)氧化失活，由脂溶性轉(zhuǎn)變成水溶性而被排出體外,此過程稱為肝細(xì)胞的解毒作用, 主要在肝細(xì)胞的滑面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行。,混合功能氧化酶將底物羥基化的機(jī)制,羥基化涉及四個(gè)基本反應(yīng) 被氧化的物質(zhì)同細(xì)胞色素P-450結(jié)合 細(xì)胞色素P-450中的鐵原子被NADPH還原 氧同細(xì)胞色素P-450結(jié)合 底物結(jié)合一個(gè)氧原子被氧化,另一個(gè)氧原子用于形成水(圖示)。,4.肌肉收縮的調(diào)節(jié),肌質(zhì)網(wǎng)是肌肉細(xì)胞內(nèi)特化的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng), 是貯存Ca2+的細(xì)胞器(內(nèi)質(zhì)網(wǎng)5.0mmol/L,胞質(zhì)0.1umol/L)。肌質(zhì)網(wǎng)膜上重要的膜蛋白是Ca2+-ATP酶。當(dāng)肌細(xì)胞膜的興奮信號(hào)傳遞到肌質(zhì)網(wǎng)時(shí)則引起肌質(zhì)網(wǎng)釋放Ca

17、2+, 從而導(dǎo)致肌細(xì)胞的收縮活動(dòng)。當(dāng)肌肉松弛時(shí), Ca2+又重新泵回肌質(zhì)網(wǎng)。肌質(zhì)網(wǎng)實(shí)際上是鈣庫, 內(nèi)有鈣結(jié)合蛋白, 每個(gè)鈣結(jié)合蛋白可以結(jié)合30個(gè)左右的Ca2+。,5.類固醇激素的合成,腎上腺細(xì)胞、睪丸間質(zhì)細(xì)胞和黃體細(xì)胞都有豐富的光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)，并在光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上含有合成膽固醇和將膽固醇轉(zhuǎn)化為激素的全套酶系； 光面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)能夠合成膽固醇，然后將膽固醇氧化、還原、水解進(jìn)一步轉(zhuǎn)變成各種類固醇激素。,六、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的來源,目前一致的看法是： 內(nèi)膜系統(tǒng)中，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)處于中心地位，為內(nèi)膜系統(tǒng)的發(fā)源地。 通過細(xì)胞分裂，內(nèi)質(zhì)網(wǎng)大致平均的分配到兩個(gè)子細(xì)胞中。,六、內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的病理變化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)是極為敏感的細(xì)胞器，很多不良因素會(huì)引起內(nèi)

18、質(zhì)網(wǎng)形態(tài)、結(jié)構(gòu)與功能的異常，如腫脹,肥大和某些物質(zhì)的積累,解聚和脫粒。 （一）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)最常見的病理變化是腫脹、肥大和囊池塌陷 鈉離子與水的滲入、內(nèi)流；低氧、輻射、阻塞是腫脹的常見原因 膜的過氧化損傷導(dǎo)致的合成障礙，往往造成內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊池的塌陷 （二）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)囊腔包涵物的形成和出現(xiàn)是某些疾病或病理過程的表現(xiàn)特征 （三）內(nèi)質(zhì)網(wǎng)在不同腫瘤細(xì)胞中呈現(xiàn)多樣性改變： 低分化癌細(xì)胞：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)稀少； 高分化癌細(xì)胞：粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)發(fā)達(dá),第二節(jié) 高爾基復(fù)合體,高爾基體的發(fā)現(xiàn),1898年意大利科學(xué)家Camillo Golgi用鍍銀法在貓頭鷹和貓小腦的神經(jīng)細(xì)胞內(nèi)觀察到一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，命名為內(nèi)網(wǎng)器（internal reticul

19、ar apparatus）。此后五十年間，高爾基體的存在一直受到懷疑，認(rèn)為只是由于固定和染色產(chǎn)生的假象。 20世紀(jì)50年代后，電子顯微鏡技術(shù)和超薄切片技術(shù)的發(fā)展，證實(shí)了高爾基體的存在。,第一張高爾基體的電鏡照片,一、高爾基復(fù)合體的形態(tài)結(jié)構(gòu),（一）高爾基復(fù)合體的組成部分,高爾基復(fù)合體由平行排列的扁平膜囊、大囊泡和小囊泡等三種膜狀結(jié)構(gòu)所組成。它有兩個(gè)面:形成面（順面）和成熟面（反面）,來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂從形成面逐漸向成熟面轉(zhuǎn)運(yùn)(圖: 高爾基體的膜囊結(jié)構(gòu)及其排列)。 扁平膜囊：高爾基復(fù)合體的主體部分。一般由310層扁平膜囊平行排列在一起組成一個(gè)扁平膜囊堆。 大囊泡：分布于高爾基體的成熟面。 小囊

20、泡：分布于高爾基體的形成面，由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生、分化而來，負(fù)責(zé)運(yùn)送內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)到高爾基體。,（二）高爾基體的極性,高爾基體是極性細(xì)胞器： 結(jié)構(gòu)上的極性: 高爾基體的結(jié)構(gòu)可分為幾個(gè)層次的區(qū)室: 靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的一面稱為順面(cis face), 或稱形成面(forming face)；膜厚6nm 高爾基體中間膜囊(medial Golgi);膜厚6-7nm 靠近細(xì)胞質(zhì)膜的一面稱為反面高爾基網(wǎng)絡(luò) (trans Golgi network，TGN),膜厚10nm。 功能上的極性: 高爾基體各囊膜執(zhí)行功能不盡相同，是“流水線式”操作,上一道工序完成了, 才能進(jìn)行下一道工序。,1.高爾基復(fù)合體的3個(gè)區(qū)室的功

21、能,由粗面內(nèi)質(zhì)網(wǎng)芽生的運(yùn)輸小泡；篩 選由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白和脂類，并 將大部分轉(zhuǎn)入扁囊去，少部分返回 內(nèi)質(zhì)網(wǎng),蛋白質(zhì)的糖基化、 合成糖脂和多糖,體積較大的分泌泡， 進(jìn)行蛋白質(zhì)的分選功能,2. 高爾基體順面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),靠近內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與細(xì)胞核一側(cè)，是連續(xù)分支的管網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可被標(biāo)志性的化學(xué)反應(yīng)嗜鋨反應(yīng)顯示。 功能： 分選來自內(nèi)質(zhì)網(wǎng)的蛋白質(zhì)和脂類 蛋白質(zhì)的糖基化和?；揎?3.高爾基體中間膜囊,一般由多層扁平膜囊、管組成復(fù)合體系, 每個(gè)扁平囊是由兩個(gè)平行的單位膜構(gòu)成, 膜厚67nm?？杀粯?biāo)志性化學(xué)反應(yīng)煙酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸 (NADP)酶反應(yīng)顯示。 功能： 多數(shù)糖基修飾； 糖脂的形成； 與高爾基體有關(guān)的多

22、糖的合成,4.高爾基體反面網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),朝向細(xì)胞膜一側(cè)，形態(tài)結(jié)構(gòu)和化學(xué)特性上具有細(xì)胞的差異性和多樣性。焦磷酸硫胺素酶（TPP酶）細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)顯示trans面12層膜囊；胞嘧啶單核苷酸酶（CMP酶）細(xì)胞化學(xué)反應(yīng)，顯示靠近trans面膜囊狀和管狀結(jié)構(gòu)。 功能：蛋白質(zhì)的分選和修飾,（三）高爾基體的數(shù)量和分布,數(shù)量 生物體中高爾基復(fù)合體的數(shù)量不等,平均為每細(xì)胞20個(gè)。在低等真核細(xì)胞中, 高爾基復(fù)合體有時(shí)只有12個(gè)，有的可達(dá)一萬多個(gè)。在分泌功能旺盛的細(xì)胞中, 高爾基復(fù)合體都很多。如胰腺外分泌細(xì)胞、唾液腺細(xì)胞和上皮細(xì)胞等。而肌細(xì)胞和淋巴細(xì)胞中高爾基復(fù)合體較少見。 分布 高爾基復(fù)合體只存在于真核細(xì)胞中。 高爾基

23、體與細(xì)胞骨架關(guān)系密切，在非極性細(xì)胞中，高爾基體分布在微管組織中心MTOC(負(fù)端) 在一定類型的細(xì)胞中, 高爾基復(fù)合體的位置比較恒定,如外分泌細(xì)胞中高爾基體常位于細(xì)胞核上方，其反面朝向細(xì)胞質(zhì)膜；神經(jīng)細(xì)胞的高爾基體有很多膜囊堆分散于細(xì)胞核的周圍。,二、高爾基復(fù)合體的化學(xué)組成,高爾基復(fù)合體中酶的分布,三、高爾基復(fù)合體的主要功能,高爾基體的主要功能是參與細(xì)胞的分泌活動(dòng), 將內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的多種蛋白質(zhì)進(jìn)行加工、分類與包裝, 并分門別類地運(yùn)送到細(xì)胞的特定部位或分泌到細(xì)胞外。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成的脂類一部分也要通過高爾基體向細(xì)胞質(zhì)膜等部位運(yùn)輸。因此, 高爾基體是細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)運(yùn)輸?shù)慕煌屑~。 主要功能： 1.蛋白質(zhì)的運(yùn)輸

24、2.蛋白質(zhì)的糖基化 3.蛋白聚糖(proteoglycan)的合成 4.蛋白原的水解 5.蛋白質(zhì)的分選-參與形成溶酶體。 6.膜的轉(zhuǎn)化,1.蛋白質(zhì)的運(yùn)輸,高爾基復(fù)合體位于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)和質(zhì)膜之間, 是膜結(jié)合核糖體合成的蛋白質(zhì)的分選和運(yùn)輸?shù)闹虚g站。,(1)ER與高爾基體順面間的蛋白質(zhì)運(yùn)輸,除了內(nèi)質(zhì)網(wǎng)結(jié)構(gòu)和功能蛋白質(zhì)外, 其他由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成的蛋白質(zhì)都是通過小泡轉(zhuǎn)運(yùn)到高爾基體的順面, 小泡與順面高爾基體網(wǎng)絡(luò)融合之后, 轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)進(jìn)入高爾基體腔, 這是內(nèi)質(zhì)網(wǎng)與高爾基體間的主流運(yùn)輸。偶爾也有從高爾基體各個(gè)部位形成的小泡沿微管回流到內(nèi)質(zhì)網(wǎng)(圖示)。,(2)蛋白質(zhì)從順面向反面高爾基網(wǎng)絡(luò)運(yùn)輸,從ER分泌出來的小泡同順

25、面高爾基網(wǎng)絡(luò)融合后成為高爾基體的一個(gè)部分，然后經(jīng)過中間膜囊出芽形式分泌小泡(又稱穿梭小泡)逐步向反面高爾基體網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)運(yùn),轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí),分泌小泡與高爾基體膜囊的融合和出芽都是發(fā)生在兩側(cè)(圖示)，該過程伴隨有蛋白質(zhì)的各種加工。,(3)蛋白質(zhì)通過高爾基體的兩種模型,2.蛋白質(zhì)的糖基化,內(nèi)質(zhì)網(wǎng)合成并經(jīng)高爾基體轉(zhuǎn)運(yùn)的蛋白質(zhì)，基本上都需要經(jīng)過糖基化的修飾加工，形成糖蛋白。內(nèi)質(zhì)網(wǎng)轉(zhuǎn)運(yùn)來的糖蛋白，在經(jīng)過高爾基體后，寡糖鏈末端的糖基往往切去，同時(shí)加上新的糖基，形成新的糖蛋白。糖基化蛋白主要有兩種：N-連接的蛋白質(zhì)和O-連接的蛋白質(zhì)。,(1) N-連接糖基化的修飾和O-連接的糖基化,蛋白質(zhì)的N-連接糖基化是在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中進(jìn)行

26、的, 而對(duì)糖基的修飾則是在高爾基體中完成的。 高爾基體中進(jìn)行的另一種蛋白質(zhì)的糖基化是O-連接的糖基化,將糖鏈轉(zhuǎn)移到多肽鏈的絲氨酸、蘇氨酸或羥賴氨酸的羥基的氧原子上。這種修飾基本上是在高爾基體中完成的。,(2) 蛋白質(zhì)糖基化兩種類型的比較,N-連接與O-連接的寡糖比較,3.蛋白聚糖(proteoglycan)的合成,一個(gè)或多個(gè)糖胺聚糖（通過木糖）結(jié)合到核心蛋白的Ser殘基上 動(dòng)物細(xì)胞：透明質(zhì)酸細(xì)胞外基質(zhì)的主要成分 多糖的合成 植物細(xì)胞壁：半纖維素、果膠,4.蛋白質(zhì)的水解與加工,蛋白原通過水解加工形成成熟的蛋白質(zhì)或有活性的多肽。例如胰島素的加工成熟過程： （ER中）前胰島素原(preproinsu

27、lin)切除信號(hào)肽胰島素原(proinsulin)運(yùn)輸?shù)礁郀柣w蛋白酶水解胰島素和一個(gè)分子C肽 溶酶體水解酶類的磷酸化修飾和蛋白質(zhì)聚糖類的硫酸化修飾都是在高爾基體的轉(zhuǎn)運(yùn)過程中完成。,5.蛋白質(zhì)的分選和定向運(yùn)輸,6.膜的轉(zhuǎn)化,高爾基復(fù)合體的膜在形成面近似內(nèi)質(zhì)網(wǎng)膜，成熟面則近似細(xì)胞質(zhì)膜，呈逐漸過渡的形態(tài)。 膜流的過程：,有被小泡 分泌小泡 內(nèi)質(zhì)網(wǎng)（新膜合成） 高爾基體（充分加工修飾） 質(zhì)膜 反向膜泡運(yùn)輸 內(nèi)吞作用,高爾基體在細(xì)胞膜的轉(zhuǎn)化與運(yùn)輸中，處于中樞地位。,四、高爾基體的來源,存在的兩種觀點(diǎn)： （一）由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)或核膜產(chǎn)生的小泡轉(zhuǎn)化而來。 （二）由原有的高爾基體分裂而來,布雷菲爾德菌素試驗(yàn)支持了第

28、一種觀點(diǎn) 布雷菲爾德菌素（Brefeldin）處理細(xì)胞，阻斷了小泡由內(nèi)質(zhì)網(wǎng)向高爾基體的過渡，導(dǎo)致高爾基體完全消失。原應(yīng)進(jìn)入高爾基體的蛋白質(zhì)停留在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)中。除去布雷菲爾德菌素后，細(xì)胞中重新形成高爾基體，各種高爾基體蛋白進(jìn)入到應(yīng)存在的高爾基體潴泡。,五、高爾基體的病理形態(tài)變化,（一）功能亢進(jìn)導(dǎo)致高爾基復(fù)合體的代償性肥大 （二）毒性物質(zhì)作用導(dǎo)致高爾基體的萎縮與損壞 （三）腫瘤分化狀態(tài)影響高爾基體的狀態(tài) 腫瘤細(xì)胞中，高爾基復(fù)合體的數(shù)量分布、形態(tài)結(jié)構(gòu)及其發(fā)達(dá)程度，因腫瘤細(xì)胞的分化狀態(tài)不同而呈現(xiàn)顯著的差異。高分化的腫瘤細(xì)胞中，高爾基體比較發(fā)達(dá)。,第三節(jié) 溶酶體,溶酶體是動(dòng)物細(xì)胞中一種膜結(jié)合細(xì)胞器,含有多種

29、水解酶類, 在細(xì)胞內(nèi)起消化和保護(hù)作用。 植物細(xì)胞中也有與溶酶體功能類似的細(xì)胞器，如圓球體、糊粉粒以及中央液泡等。,一、溶酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu)及化學(xué)特征,圖示： 溶酶體的形態(tài)大小 具吞噬作用（吞噬衰老的紅細(xì)胞）的肝Kupper細(xì)胞中不同大小的溶酶體, 圖中示出至少10個(gè)不同大小的溶酶體。,（一） 溶酶體的形態(tài)大小與數(shù)量分布,溶酶體是一種異質(zhì)性的細(xì)胞器, 不同來源的溶酶體形態(tài)、大小, 甚至所含有酶的種類都有很大的不同。 溶酶體呈小球狀, 大小變化很大，直徑一般0.250.8m，最大的可超過1m,最小的直徑只有2550nm。 不同的細(xì)胞中數(shù)量差異很大，典型的動(dòng)物細(xì)胞中數(shù)量達(dá)到幾百個(gè)。,（二）溶酶體的酶類,

30、溶酶體內(nèi)含有60多種酶類,溶酶體的酶包括蛋白酶、核酸酶、脂酶、糖苷酶等，這些酶的最適pH值是5.0, 故均為酸性水解酶。 酸性磷酸酶是溶酶體的標(biāo)志酶。,（三）溶酶體的穩(wěn)定性,溶酶體的外被是一層單位膜, 內(nèi)部沒有任何特殊的結(jié)構(gòu)。由于溶酶體中含有各種不同的水解酶類,所以溶酶體在生活細(xì)胞中必須是高度穩(wěn)定的。 溶酶體的穩(wěn)定性與其膜的結(jié)構(gòu)組成有關(guān)： 溶酶體膜中有質(zhì)子運(yùn)輸泵(H+-ATPase), 還有Cl-離子通道蛋白 。 兩種運(yùn)輸?shù)鞍鬃饔玫慕Y(jié)果，就等于向溶酶體中運(yùn)輸了HCl, 以此維持溶酶體內(nèi)部的酸性環(huán)境(pH約為4.64.8)。 溶酶體膜含有各種不同酸性的、高度糖基化膜整合蛋白。 這些膜整合蛋白的功

31、能可能是保護(hù)溶酶體的膜免遭溶酶體內(nèi)酶的攻擊, 有利于防止自身膜蛋白的降解。 溶酶體膜含有較高的膽固醇, 促進(jìn)了膜結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。,二、溶酶體的類型,根據(jù)溶酶體處于完成其生理功能的不同階段, 大致分為以下幾種： 初級(jí)溶酶體(primary lysosome) 剛從反面高爾基體形成的小囊泡, 僅含有水解酶類，無作用底物，酶處于非活性狀態(tài)。 次級(jí)溶酶體(secondary lysosome) 含有水解酶和相應(yīng)的底物，是一種將要或正在進(jìn)行消化作用的溶酶體。根據(jù)所消化的物質(zhì)來源不同, 分為： 自噬性溶酶體(autolysosome) 這種溶酶體廣泛存在于正常的細(xì)胞內(nèi)，在細(xì)胞內(nèi)起“清道夫”作用，作為細(xì)胞內(nèi)細(xì)胞

32、器和其它結(jié)構(gòu)自然減員和更新的正常途徑。 異噬性溶酶體(heterolysosome) 又稱異體吞噬泡, 底物是細(xì)胞經(jīng)吞噬、胞飲作用所攝入的胞外物質(zhì)。異噬性溶酶體實(shí)際上是初級(jí)溶酶體同內(nèi)吞泡融合后形成的。 三級(jí)溶酶體（殘余小體） 消化不掉的物質(zhì)會(huì)留在溶酶體內(nèi),形成殘余小體.一般情況下,殘余物可通過外排作用被排出細(xì)胞外.但當(dāng)生理狀態(tài)不好時(shí),有些殘余物會(huì)留在細(xì)胞中,如老年斑就是老年時(shí)細(xì)胞內(nèi)的殘余小體脂褐質(zhì)小體。,三、溶酶體形成與成熟過程,四、溶酶體的功能,物質(zhì)的消化，參與生理活動(dòng)和發(fā)育過程 （一）細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的消化 內(nèi)源性 衰老、病變的細(xì)胞器 胞質(zhì)中某些蛋白 更新細(xì)胞成分、維持生理功能 外源性 細(xì)菌、異

33、物、紅細(xì)胞、胞飲攝入的可溶性物質(zhì)是細(xì)胞 中膽固醇的來源（二）細(xì)胞外物質(zhì)的消化 受精精子的頂體 骨質(zhì)更新破骨細(xì)胞的溶酶體（三）自溶作用與器官發(fā)育 兩棲類尾部的消失（細(xì)胞凋亡亦參與） （四）參與激素分泌的調(diào)節(jié) 參與甲狀腺素的生成,（一）細(xì)胞內(nèi)物質(zhì)的消化,溶酶體的主要功能是消化作用,其消化底物的來源有三種途徑: 通過吞噬形成的吞噬體(phagosome)提供的有害物質(zhì); 通過內(nèi)吞作用(endocytosis)提供的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 自體吞噬(autophagy), 吞噬的是細(xì)胞內(nèi)原有的物質(zhì);,1.吞噬作用(phagocytosis),吞噬作用的第一階段是細(xì)胞質(zhì)膜上的受體與細(xì)菌結(jié)合,然后將被感染的細(xì)菌包裹起

34、來形成吞噬體，接著是溶酶體與吞噬體融合, 通過溶酶體酶的作用將被吞噬的細(xì)菌降解。吞噬作用也是細(xì)胞獲取營(yíng)養(yǎng)的一種方式, 細(xì)胞通過內(nèi)吞作用將一些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)包進(jìn)內(nèi)吞體, 最后與溶酶體融合, 在溶酶體酶的作用下, 將吞進(jìn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)消化形成可直接利用的小分子用于合成代謝。 吞噬作用也包括對(duì)衰老的、進(jìn)入編程死亡的細(xì)胞的吞噬。如占成人細(xì)胞總數(shù)1/4的紅細(xì)胞僅能成活120天, 因此人體每天必須清除大量衰老的紅細(xì)胞，這主要是靠巨噬細(xì)胞的吞噬作用即溶酶體酶的消化作用來完成。,2.自噬作用(autophagy),自噬作用是普遍存在于大部分真核細(xì)胞中的一種現(xiàn)象, 是溶酶體對(duì)受損傷的細(xì)胞結(jié)構(gòu)、衰老的細(xì)胞器、以及不再需要的

35、生物大分子等自身結(jié)構(gòu)的吞噬降解, 它是細(xì)胞內(nèi)的再循環(huán)系統(tǒng)與細(xì)胞內(nèi)清道夫。,圖： 自噬作用 電鏡照片所示是衰老的線粒體和過氧化物酶體被包裹在一個(gè)雙層膜結(jié)構(gòu)中,該膜來自于內(nèi)質(zhì)網(wǎng)。被ER膜包裹而成的自噬體將會(huì)與溶酶體融合,進(jìn)而被溶酶體酶降解。,（二）細(xì)胞外物質(zhì)的消化,溶酶體除了在細(xì)胞內(nèi)具有消化作用外，也可以將水解酶釋放到細(xì)胞外消化細(xì)胞外物質(zhì)。 精子頭部的頂端質(zhì)膜下方有一膜包裹的囊狀結(jié)構(gòu), 稱為頂體(acrosome), 是一種特殊的溶酶體, 在受精過程中, 通過頂體反應(yīng), 將頂體中的溶酶體的酶釋放到細(xì)胞外消化卵外膜濾泡細(xì)胞, 使精子抵達(dá)卵子質(zhì)膜, 卵子和精子的細(xì)胞質(zhì)膜相互融合, 達(dá)到受精的目的。,（

36、三）自溶作用與器官發(fā)育,自溶作用： 是細(xì)胞的自我毀滅，即溶酶體將酶釋放出來將自身細(xì)胞降解。 在多細(xì)胞生物的發(fā)育過程中，自溶對(duì)于形態(tài)建成具有重要作用。通過自溶作用,除去不必要的細(xì)胞、組織。 如手指或腳趾的形成同溶酶體有關(guān)，它將指之間的結(jié)構(gòu)水解。另外蝌蚪尾巴的蛻化也是溶酶體中一種水解酶(組織蛋白酶)消化作用的結(jié)果, 該酶將尾部細(xì)胞破壞, 使尾部消失。,（四）參與激素分泌的調(diào)節(jié),參與甲狀腺激素的生成： 甲狀腺受到促甲狀腺激素(TSH) 的作用，釋放甲狀腺激素時(shí)，腺上皮細(xì)胞先通過吞飲作用把濾泡腔內(nèi)的甲狀球蛋白吞入腺細(xì)胞，在溶酶體蛋白水解酶的作用下，使甲狀球蛋白分解，釋放出甲狀腺激素T4和T3。,五、

37、溶酶體與疾病,目前已知有40多種先天性疾病與溶酶體有關(guān)。 矽肺病(silicosis) 型糖原貯積癥 (glycogen storage disease type ) 類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎,（一）矽肺(silicosis),空氣中的矽(SiO2 )被吸入肺后，被肺部的吞噬細(xì)胞所吞噬，由于吞入的二氧化硅顆粒不能被消化，并在顆粒的表面形成硅酸。硅酸的羧基和溶酶體膜的受體分子形成氫鍵，使膜破壞，釋放出水解酶，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，結(jié)果刺激成纖維細(xì)胞產(chǎn)生膠原纖維結(jié)節(jié)，造成肺組織的彈性降低，肺受到損傷，呼吸功能下降。,（二）型糖原貯積癥,是最早發(fā)現(xiàn)的貯積癥。由于常染色體上的一個(gè)隱性基因突變，造成了溶酶體缺乏葡萄糖苷酶，

38、缺少了這種酶的溶酶體不能把肝細(xì)胞中或肌細(xì)胞中過剩的糖原進(jìn)行水解而大量積累在溶酶體內(nèi)，造成溶酶體超載。此病多發(fā)于嬰兒，表現(xiàn)為肌肉無力，心臟增大，心力衰竭, 通常于兩周內(nèi)死亡。,（三）類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎,病人的溶酶體膜脆性增加，溶酶體被釋放到關(guān)節(jié)處的細(xì)胞間質(zhì)中，骨組織受到侵蝕，引起炎癥。 腎上腺皮質(zhì)激素有穩(wěn)定溶酶體膜的作用，因而用來作為治療類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎的抗炎劑。,第四節(jié) 過氧化物酶體,一、過氧化物酶體的形態(tài)結(jié)構(gòu),二、過氧化物酶體的酶類組成,三、主要生理功能,具有解毒作用，過氧化氫酶利用H2O2將酚、甲醛、甲酸和醇等有害物質(zhì)氧化，飲入的酒精1/4是在微體中氧化為乙醛。 參與脂肪酸的-氧化；合成乙酰輔酶A，

39、或向細(xì)胞直接供能。 調(diào)節(jié)細(xì)胞氧張力,四、過氧化物酶體的發(fā)生,過氧化物酶體的發(fā)生存在不同的觀點(diǎn)，現(xiàn)有證據(jù)表明： 已有的過氧化物酶體在細(xì)胞分裂時(shí)，以分裂方式傳給子代細(xì)胞,再進(jìn)行進(jìn)一步的裝配。 過氧化物酶體中所有的酶都由核基因編碼，在細(xì)胞質(zhì)基質(zhì)中合成，在信號(hào)肽的引導(dǎo)下，進(jìn)入過氧化物酶體。 膜脂在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)上合成后，通過磷脂轉(zhuǎn)移蛋白或膜泡運(yùn)輸?shù)姆绞睫D(zhuǎn)移而來。,五、過氧化物酶體與溶酶體的比較,六、過氧化物酶體與疾病,（一）原發(fā)性過氧化物酶體缺陷所致的遺傳性疾病 過氧化物酶體減少或有缺陷時(shí),可致代謝障礙、中間產(chǎn)物儲(chǔ)積,形成先天畸形與器官功能障礙。 病情嚴(yán)重者如Zellweger腦肝腎綜合征，臨床表現(xiàn)為肝功能障

40、礙、腦發(fā)育遲緩及癲癇等；較輕者有假性Zellweger綜合征、無過氧化氫酶血癥等。 （二）疾病過程中的過氧化物酶體的病理改變 表現(xiàn)為數(shù)量、體積、形態(tài)等多種異常。,第五節(jié) 囊泡與囊泡運(yùn)輸,細(xì)胞內(nèi)部?jī)?nèi)膜系統(tǒng)各個(gè)部分之間的物質(zhì)傳遞常常通過囊泡運(yùn)輸方式進(jìn)行。 大多數(shù)運(yùn)輸小泡是在膜的特定區(qū)域以出芽的方式產(chǎn)生的。 囊泡表面具有一個(gè)籠子狀的由蛋白質(zhì)構(gòu)成的衣被（coat）。衣被具有兩個(gè)主要作用： 選擇性的將特定蛋白聚集在一起，形成運(yùn)輸小泡； 決定運(yùn)輸小泡的形狀和體積等外部特征。,一、囊泡的類型和來源,已知三類具有代表性的衣被蛋白，即：籠形蛋白（網(wǎng)格蛋白，clathrin）、COPI和COPII，它們形成的有被

41、小泡介導(dǎo)不同的運(yùn)輸途徑。,（一）網(wǎng)格蛋白有被小泡,網(wǎng)格蛋白衣被小泡是最早發(fā)現(xiàn)的衣被小泡，介導(dǎo)高爾基體到內(nèi)體、溶酶體、植物液泡的運(yùn)輸，以及質(zhì)膜到內(nèi)膜區(qū)隔的膜泡運(yùn)輸。是由高爾基復(fù)合體、質(zhì)膜內(nèi)吞作用產(chǎn)生。它主要是由籠形蛋白、銜接蛋白、動(dòng)力素蛋白三種蛋白參與下形成。,1.籠形蛋白分子,籠形蛋白分子由3個(gè)重鏈和3個(gè)輕鏈組成，形成一個(gè)具有3個(gè)曲臂的形狀。許多籠形蛋白的曲臂部分交織在一起，形成一個(gè)具有5邊形網(wǎng)孔的籠子。,籠形蛋白的結(jié)構(gòu)，A電鏡照片，B分子模型，C衣被模型,2.銜接蛋白,籠形蛋白形成的衣被中還有銜接蛋白（adaptin）。它介于籠形蛋白與配體受體復(fù)合物之間，起連接作用。目前至少發(fā)現(xiàn)4種不同類型的銜接蛋白，可分別結(jié)合不同類型的受體，形成不同性質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)小泡，如AP1參與高爾基體內(nèi)體的運(yùn)輸、AP2參與質(zhì)膜內(nèi)體的運(yùn)輸、AP3參與高爾基體溶酶體的運(yùn)輸。,3.動(dòng)力素（dynamin）,當(dāng)籠形蛋白衣被小泡形成時(shí)，可溶性蛋白動(dòng)力素（dynamin）聚集成一圈圍繞在芽的頸部，將小泡柄部的膜盡可能地拉近（小于1.5nm），從而導(dǎo)致膜融合，掐斷衣被小泡。動(dòng)力素是一種GTP酶。,網(wǎng)格蛋白衣被小泡的掐斷過程,4.網(wǎng)格蛋白有被小泡的功能,高爾基復(fù)合體形成的網(wǎng)格蛋白囊泡： 介導(dǎo)從高爾基體向溶酶體、胞內(nèi)體或